c++ - 如何使用可变参数模板实现折叠

Question

我有一个几乎可行的解决方案。但是，它无法编译一些简单的案例，并且我无法破译错误消息。

我目前的解决方案：

#define AUTO_RETURN( EXPR ) -> decltype( EXPR ) \
{ return EXPR; }

template< typename BinaryFunc, typename First, typename Second >
auto foldl( BinaryFunc&& func, First&& first, Second&& second )
AUTO_RETURN( func( std::forward<First>(first), std::forward<Second>(second) ) )

template<typename BinaryFunc, typename First, typename Second, typename... Rest >
auto foldl( BinaryFunc&& func, First&& first, Second&& second, Rest&&... rest )
AUTO_RETURN(
   foldl(
      std::forward<BinaryFunc>(func),
      func( std::forward<First>(first), std::forward<Second>(second) ),
      std::forward<Rest>(rest)... )
   )

这按预期工作：

struct adder
{
   template< int LHS, int RHS >
   std::integral_constant<int,LHS+RHS>
   operator()( std::integral_constant<int,LHS>, std::integral_constant<int,RHS> )
   {
      return {};
   }
};

auto result = foldl( adder(),
      std::integral_constant<int,19>{},
      std::integral_constant<int,23>{}
   );

assert( result.value == 42 );

但是，这无法编译。

foldl( adder(),
      std::integral_constant<int,1>{},
      std::integral_constant<int,2>{},
      std::integral_constant<int,3>{},
      std::integral_constant<int,4>{},
   );

奇怪的是，如果我std::forward从代码中删除 all 和 rvalue refs，它就可以正常工作。

我究竟做错了什么？
这是编译器错误吗？

Answer 1

问题是decltypevariadic 的返回类型中的 variadicfoldl看不到 variadic foldl，因为它还没有完全声明，所以它不能递归到它自己的另一个实例化。

你可以用一个助手来做到这一点struct：

template<typename BinaryFunc, typename... Args >
struct folder;

template<typename BinaryFunc, typename First, typename Second>
struct folder<BinaryFunc,First,Second>
{
    static auto foldl( BinaryFunc&& func, First&& first, Second&& second )
        AUTO_RETURN( func( std::forward<First>(first), std::forward<Second>(second) ) )
};

template<typename BinaryFunc, typename First, typename Second, typename... Rest >
struct folder<BinaryFunc,First,Second,Rest...>
{
    static auto foldl(BinaryFunc&& func, First&& first, Second&& second, Rest&&... rest )
        AUTO_RETURN(
            (folder<
            BinaryFunc,
             decltype(func( std::forward<First>(first), std::forward<Second>(second) )),Rest...>::
            foldl(
                std::forward<BinaryFunc>(func),
                func( std::forward<First>(first), std::forward<Second>(second) ),
                std::forward<Rest>(rest)... )
                ))
};

template< typename BinaryFunc, typename... Args >
auto foldl( BinaryFunc&& func, Args&& ... args )
AUTO_RETURN(
    (folder<BinaryFunc,Args...>::foldl(
      std::forward<BinaryFunc>(func),
      std::forward<Args>(args)... ))
   )

Answer 2

感谢您提出的一个很好的问题，它让我研究了 C++11 中的一些新领域。

Anthony W. 的解决方案更快；但我仍然想分享我的，它也使用了一个辅助结构（而且它确实更冗长）。首先，让我分享一个使用 decltype 和可变参数模板函数的类似问题尾随返回类型的链接；那里的答案基于帮助器结构的相同想法，因此他们的作者值得称赞。

下面的代码使用 ideone 检查。请注意，它不再使用 AUTO_RETURN，因为辅助结构现在负责处理类型。

template< typename BinaryFunc, typename First, typename... Types >
struct helper;

template< typename BinaryFunc, typename First>
struct helper<BinaryFunc, First> {
    typedef decltype(std::declval<First>()) type;
};

template< typename BinaryFunc, typename First, typename Second >
struct helper<BinaryFunc, First, Second> {
    typedef decltype(
        std::declval<BinaryFunc>()( std::declval<First>(), std::declval<Second>() )
    ) type;
};

template< typename BinaryFunc, typename First, typename Second, typename... Rest >
struct helper<BinaryFunc, First, Second, Rest...>  {
    typedef typename helper< BinaryFunc,
                             typename helper<BinaryFunc, First, Second>::type,
                             Rest...
                           >::type
                     type;
};

template< typename BinaryFunc, typename First, typename Second >
typename helper<BinaryFunc, First, Second>::type
foldl( BinaryFunc&& func, First&& first, Second&& second ) {
    return func( std::forward<First>(first), std::forward<Second>(second) );
}

template< typename BinaryFunc, typename First, typename Second, typename... Rest >
typename helper<BinaryFunc, First, Second, Rest...>::type
foldl( BinaryFunc&& func, First&& first, Second&& second, Rest&&... rest ) {
   return foldl(
      std::forward<BinaryFunc>(func),
      func( std::forward<First>(first), std::forward<Second>(second) ),
      std::forward<Rest>(rest)...
   );
}